专题十三 物质结构与性质（答案）——2023年高考化学人教版（2019）二轮复习专题练习

专题十三 物质结构与性质
1.中国科学院制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现高效电催化转化为所期望的新能源产物。下列说法正确的是( )
A.基态Cu原子外围电子排布式为
B.中子数为8的N原子可表示为
C.第一电离能大小：
D.是非极性分子
2.下列说法不正确的是( )
A.氢键是一种化学键，它的作用力比范德华力大
B.原子核外电子排布式为的X原子与原子核外电子排布式为的Y原子化学性质不相似
C.如果电子排布式为，则违反了泡利原理
D.同周期从左到右，元素的有增大的趋势，且每个周期的稀有气体的最大
3.已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.表中五种元素位于5个不同的区
B.元素4的基态原子的价电子排布式为，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C.元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1：3：5
D.元素5的原子结构示意图为，其属于金属元素
4.在碱性溶液中，可与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图。下列说法错误的是( )
A.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
B.该配离子中铜离子的配位数是4
C.基态Cu原子的价电子排布式是
D.该配离子中能与水分子形成氢键的原子只有N和O
5.下列说法正确的是( )
A.分子的球棍模型为
B.铍原子最外层的电子云图为
C.基态Fe原子的价层电子轨道表示式为
D.，该轨道表示式违背了泡利原理
6.港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索(如图所示)。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒，下列说法错误的是( )
A.锌位于元素周期表的d区
B.基态铝原子中占据最高能级的电子的电子云轮廓图为哑铃形
C.钒位于元素周期表中第四周期第VB族
D.基态钒原子的价层电子排布式为
7.新兴大脑营养学研究表明：大脑的发育和生长与不饱和脂肪酸有密切的联系，从深海鱼油中提取的被称作“脑黄金”的DHA（）就是一种不饱和度很高的脂肪酸。下列说法正确的是( )
DHA的结构简式
A.酸性：
B.DHA中含有的元素电负性最大的是碳元素
C.DHA中碳原子存在两种杂化形式
D.DHA中所有原子共面
8.下列说法错误的是( )
A.因H-Br键能大于H-Cl键能，故HBr的沸点高于HCl
B.配离子中各元素第一电离能：
C.N与N的π键比P与P的强，可推断的稳定性比的高
D.中的键角大于中的键角
9.A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表：
元素 相关信息
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 原子半径在同周期元素中最大
E 基态原子最外层电子排布式为
F 基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
G 基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
H 是我国使用最早的合金中的最主要元素
请用化学用语填空：
（1）A元素位于元素周期表第_______周期_______族；C元素和F元素的电负性比较，较小的是_______。
（2）D的单质在空气中燃烧时火焰的颜色是_______，请用原子结构的知识解释发光的原因：_______。
（3）H元素位于元素周期表的_______区。基态E原子的L层电子排布图为_______。
（4）B元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的VSEPR模型为_______，B元素与同周期相邻两元素的电离能大小关系为_______，请解释原因_______。
（5）G元素的低价阳离子的离子结构示意图是_______，F元素原子的价电子的电子排布图是_______。
（6）在基态G中，电子占据的最高能层符号为_______，该能层具有的原子轨道数为_______。
（7）G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为_______；
（8）与E元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：_______。
10.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（用 R代表）。回答下列问题：
（1）基态氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_____________。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（）。第二周期部分元素的变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是_____________；氮元素的呈现异常的原因是_____________。
（3）经X 射线衍射测得化合物R 的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。
①从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为_____________，不同之处为_____________（填标号）
A.中心原子的杂化轨道类型 B. 中心原子的价层电子对数
C.立体结构 D.共价键类型
②R中1个阴离子中的σ键总数为_____________个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大 π 键可表示为），则中的大 π 键应表示为_____________。
③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为、___________、___________。
（4）R 的晶体密度为，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为________。
11.近年来，科学家研究的以复合过渡金属镍的氢氧化物为催化剂、三乙醇胺为电子给体以及为光敏剂的催化体系，在可见光驱动下可高效催化还原。
（1）下列有关Ni原子的叙述正确的是_______（填字母）。
A.第一电离能比钙的大
B.基态Ni原子的核外价层电子排布式为
C.基态Ni原子形成基态时，先失去3d轨道上的电子
（2）三乙醇胺的制备：3。
①三乙醇胺所含的元素中，电负性由小到大的顺序为_______。
②的空间结构为_______。
③键角：_______（填“>”“<”或“=”）。
（3）能转化为高价值化学品，如。上述3种物质中，沸点最高的是，原因是_______。
（4）的结构如图所示。N原子的杂化类型为_______，1mol配体bpy分子中含有键的数目为_______。
（5）的晶胞结构如图1（氧、氢原子均位于晶胞内部）所示，图2是晶胞正上方的俯视投影图，请在图2中用空心球（）表示氧原子的位置。已知晶胞的底边长为nm，高为nm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的密度为_______（列出表达式）。
12.下列对有关事实的解释错误的是( )
选项 事实 解释
A 的熔点比干冰高 晶体是共价晶体，分子间作用力大
B HF的热稳定性比HCl强 H—F比H—Cl的键能大
C 与的空间结构不同 中心原子杂化方式相同，孤电子对数不同
D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光
A.A B.B C.C D.D
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.Cu为29号元素，基态Cu原子的电子排布式为，则外围电子排布式为，A不正确；
B.中子数为8的N原子，其质量数为15，可表示为，B不正确；
C.N原子的价电子排布式为，2p轨道半充满，原子的能量低，失电子所需的能量高，第一电离能反常，则第一电离能大小：，C不正确；
D.分子中，中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，分子呈直线形结构，结构式为OCO，所以是非极性分子，D正确；
故选D。
2.答案：A
3.答案：D
解析：元素2和元素5均位于P区，A项错误；元素4为锌，其基态原子的价电子排布式为，最外层电子数为2，属于ds区元素，Be、Mg的最外层电子数均为2，属于s区元素，B项错误；元素1、2、3分别是H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为、、，故未成对电子数之比为1：2：5，C项错误；元素5位于第四周期第ⅣA族，为32号元素锗（Ge），属于金属元素，D项正确。
4.答案：D
解析：A.根据同周期主族元素的电负性由左到右逐渐增大，同主族元素的电负性由上到下逐渐减小，所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为，A项正确；
B.根据配离子的结构可知，铜离子形成4个共价键，B项正确；
C.根据铜离子的电子排布式可知，基态铜原子的价电子排布式为，C项正确；
D.N原子和O原子可与水分子中的H原子形成氢键，水分子中的O原子也可与配离子中的H原子形成氢键，D项错误；
故选D。
5.答案：C解析：
6.答案：A
解析：锌位于元素周期表的ds区，A项错误；基态铝原子的价层电子的轨道表示式为，占据最髙能级的电子为3p电子，其电子云轮廓图为哑铃形，B项正确；钒位于元素周期表中第四周期第V B族，其基态原子的价层电子排布式为，C、D项正确。
7.答案：AC
解析：推电子效应，故酸性，A项正确；C、H、O三种元素中O元素的电负性最大，B项错误；DHA中，碳原子存在和两种杂化形式，C项正确；DHA中存在结构，故所有原子不可能共面，D项错误。
8.答案：A
解析：A.的沸点高于是因为分子间能形成氢键，故A错误；B.N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，配离子中各元素第一电离能：Co9.答案：
（1）二；ⅣA；Cl
（2）黄色；电子有高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量，以光辐射的形式表现出来
（3）ds；
（4）四面体；；同周期电离能递增，N元素2P处于半满稳定结构，所以电离能大于氧
（5）；
（6）N；16
（7）
（8）
10.答案：
（1）
（2）同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N的2p能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子，放出的能量较小
（3）①ABD；C
②；
③；
（4）
11.答案：（1）AB
（2）①；②三角锥形；③
（3）分子间存在氢键
（4）；21
（5）；
解析：（1）基态Ni原子的核外价层电子排布式为，形成基态时，先失去4s轨道上的2个电子；镍和钙的电子层数相同，镍的核电荷数比钙的大，第一电离能比钙的大，对键合电子的吸引力比钙的大。
（2）①三乙醇胺所含的元素分别为H、C、N、O，非金属性越强电负性越强，电负性由小到大的顺序为。②为杂化，空间结构为三角锥形。
（4）补全配体bpy（）的碳氢键，确定1mol配体bpy分子中含有键的数目为。
（5）由简单几何知识可确定O原子的投影点，如图：，OH在晶胞内的数目为2；Ni的数目为，晶胞体积为，晶胞密度为。
12.答案：AC
解析：A.二氧化硅为共价晶体，微粒间的作用力为共价键，不是分子间作用力大，故A错误； B.氟元素的非金属性强于氯元素，H一F的键能大于H一Cl的键能，则HF的热稳定性比HCl强，故B正确； C.二氧化碳中碳原子的价层电子对数为2，杂化方式sp杂化，二氧化硫中硫原子的价层电子对数为3，杂化方式杂化，故C错误； D.金属的焰色反应是在灼烧时，电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光，故D正确。故选：AC。
2